0
04136674922

معرفی چند نوع پلاستیک مهم و پر مصرف

پلاستیک چیست؟

 

معرفی و استفاده‌ی گسترده از پلاستیک در کاربردهای روزانه، که تا قبل از آن به مواد سنتی مانند فلز، شیشه یا پنبه تکیه داشتند، از نوآوری‌های مهم قرن گذشته است. پلاستیک به‌دلایلی در صنایع مختلف انقلاب ایجاد کرده است، این ماده با توجه به نوع آن نسبتا مقاوم، به‌طور کلی برای انسان بی‌خطر، مقرون‌به‌صرفه و در دسترس است که در زمینه‌‌های گوناگون از آن استفاده می‌شود.

امروزه پلاستیک به جزو جدایی‌ناپذیر عصر مدرن تبدیل شده و ما در لحظات مختلف زندگی خود از آن استفاده می‌کنیم، زمانی که تلویزیون تماشا می‌کنیم، با رایانه کار می‌کنیم، سوار اتوبوس، قطار یا هواپیما می‌شویم همواره در حال استفاده از پلاستیک‌ها هستیم. زمانی که به مطب پزشک یا بیمارستان مراجعه می‌کنیم یا مشغول خرید در فروشگاه مواد غذایی هستیم باز هم از پلاستیک‌ها استفاده می‌کنیم. اما پلاستیک دقیقا چیست و از کجا آمده است؟

پلاستیک از مواد موجود در طبیعت مانند گاز طبیعی، نفت، زغال سنگ، مواد معدنی و گیاهان مشتق شده است و اولین پلاستیک‌ها توسط طبیعت تولید شده‌اند. بشر در دهه‌ی ۱۸۰۰ میلادی و برای جایگزین کردن مواد کمیابی مثل عاج فیل و لاک لاک‌پشت به تولید پلاستیک علاقه‌مند شد و اولین پلاستیک‌های مصنوعی از سلولز موجود در گیاهان و درختان به‌دست آمده است. سلولز با مواد شیمیایی گرم می‌شود و نتیجه‌ی آن ماده‌ای با دوام به‌نام پلاستیک است. مواد اولیه‌ی پلاستیک‌های امروزی از منابع مختلفی می‌آیند اما اغلب پلاستیک‌ها از هیدروکربن‌هایی که در گاز طبیعی، نفت و زغال‌سنگ وجود دارند، تولید می‌شوند.

پلاستیک انواع مختلفی دارد که در ادامه به برخی از رایج‌ترین آن‌ها اشاره خواهیم کرد.

 

 

انواع پلاستیک

 

۱- ترموپلاستیک یا گرمانرم

 

به پلیمرهایی گفته می‌شود که با افزایش دما بدون تغییر شیمیایی ذوب می‌شوند؛ این پلیمرها را می‌توان به دفعات ذوب و دوباره جامد کرد. به زبان ساده‌تر مواد پلاستیکی‌ای هستند که توسط حرارت به مایع تبدیل می‌شوند، پس از شکل گیری و حذف گرما شکل نهایی خود را پیدا می‌کنند و هر چند بار که بخواهیم می‌توانیم آن را بارها ذوب کرد و تغییر فرم داد. ترموپلاست‌ها دارای مجموعه‌ی ۱۰ خانواده‌ای هستند.

 

۲- ترموست یا گرماسخت‌

 

پلاستیک‌هایی هستند که پس از پخت و شکل‌گیری، دیگر نمی‌توان با استفاده از حرارت شکل آنها را تغیر داد. ترموست‌ها دارای سختی بالا، سفتی، مقاومت در برابر حرارت و حلال‌های شیمیایی و مقاومت الکتریکی بالایی هستند. ترموست‌ها بر خلاف ترموپلاست‌ها از لحاظ شیمیایی پایدار نیستند و با گذشت زمان در آنها اتصالات عرضی ایجاد می‌شود. معمولا به ترموست‌ها مواد افزودنی مثل خاک اره، خاک رس، خاک چینی و الیاف پنبه اضافه می‌کنند. ترموست‌ها معمولا شکننده هستند اما لاستیک با آنکه یک ترموست است به ‌علت وجود اتصالات عرضی در مولکول‌های زنجیره‌ای آن که به آن «ولگانیزه» می‌گویند و عامل ایجاد اتصال آن گوگرد است؛ شکننده نیست و آوای حرکت داشته و کاملاً ارتجاعی است.

 

معرفی چند نوع پلاستیک مهم و پر مصرف

 

۱. پلی‌اتیلن ترفتالات (Polyethylene Terephthalate)

 

پلی‌اتیلن ترفتالات بیشتر از سایر انواع پلاستیک در سراسر جهان تولید می‌شود. این ماده شفاف و سفت است و زمانی که در پارچه استفاده می‌شود به عنوان پلی‌استر از آن یاد می‌شود. یکی از مهم‌ترین کاربردهای پلی‌اتیلن ترفتالات در زمینه‌ی بسته‌بندی یا بطری‌های نوشیدنی است، به‌عنوان مثال برای تولید بطری‌های آب معدنی به کار می‌رود و به راحتی قابل بازیافت است. برخی کاربردهای این پلاستیک شامل بطری‌های ادویه‌جات، سینی‌های مواد غذایی منجمد، ظروف یک‌بار مصرف، بطری دهانشویه و دیگر بطری‌های توالت و پوشاک است.

پلی‌‌اتیلن ترفتالات قابل بازیافت است و از جمله مزایای آن نسبت به سایر پلاستیک‌ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کاربردهای گسترده‌ی آن به‌عنوان پلی‌استر
• عایق رطوبت بسیار موثر
• مقاوم در برابر خرد شدن

 

۲. پلی‌اتیلن (polyethylene)

 

پلی‌اتیلن انواع مختلفی دارد که از جمله رایج‌ترین آن‌ها می‌توان به پلی‌اتیلن کم‌چگالی (LDPE) و پلی‌اتیلن با چگالی بالا (HDPE) اشاره کرد که خصوصیات آن‌ها متفاوت است. پلی‌اتیلن با چگالی کم، نوعی پلاستیک شفاف و منعطف است که به صورت گسترده در بسته‌بندی‌ها و کیسه‌های پلاستیک در فروشگاه‌های مواد غذایی استفاده می‌شود. این ماده از انعطاف‌پذیری بالایی برخوردار است اما مقاومت کششی پایینی دارد.

پلی‌اتیلن با چگالی بالا، نوعی پلاستیک سفت است که برای بسته‌بندی‌های پلاستیکی محکم‌تر مانند ظروف شوینده لباسشویی و همچنین کاربردهای ساختمانی یا سطل‌های زباله استفاده می‌شود. این ماده هنگام قرار گرفتن در معرض انواع مواد در برابر خوردگی مقاومت نشان می‌دهد. پلی‌اتیلن با وزن مولکولی بسیار زیاد، نوع دیگری از پلی‌اتیلن است که استحکام آن حتی از فولاد نیز می‌تواند بیشتر باشد، از این پلاستیک بیشتر در برخی تکنیک‌های پزشکی مانند ایمپلنت لگن و غیره استفاده می‌شود.

پلی‌اتیلن اولین بار به‌ طور اتفاقی توسط شیمیدان آلمانی هانس فون‌پشمان (Hans Von Pechmanv) سنتز شد. او در سال ۱۸۹۸ هنگام حرارت دادن دی‌آزومتان، ترکیب مومی‌شکل سفیدی را سنتز کرد که بعدها پلی‌اتیلن نام گرفت. اولین روش سنتز صنعتی پلی‌اتیلن به‌طور تصادفی توسط ازیک ناوست و رینولرگیسون (از شیمیدان‌های ICI) در سال ۱۹۳۳ کشف شد. این دو دانشمند با حرارت دادن مخلوط اتیلن و بنزالدئید در فشار بالا، ماده‌ای موم‌مانند به‌دست آوردند. علت این واکنش وجود ناخالصی‌های اکسیژن‌دار در دستگاه‌های مورد استفاده بود که به‌عنوان ماده‌ی آغازگر پلیمریزاسیون عمل کرده بود.

در سال ۱۹۳۵ مایکل پرینريال، یکی دیگر از دانشمندهای ICI این روش را توسعه داد و تحت فشار بالا پلی‌اتیلن را سنتز کرد که این روش اساسی برای تولید صنعتی LDPE در سال ۱۹۳۹ شد.

پلی‌اتیلن یکی از ساده‌ترین و ارزانترین پلیمرها است. مولکول اتیلن دارای یک پیوند دوگانه C=C است. در فرایند پلیمریزاسیون پیوند دوگانه‌ی هر یک از مونومرها شکسته و به‌جای آن پیوند ساده‌ای بین اتم‌های کربن مونومرها ایجاد می‌شود و محصول ایجاد شده یک درشت‌مولکول است. طبقه‌بندی پلی‌اتیلن‌ها بر اساس دانسیته‌ی آنها انجام می‌شود که در مقدار دانسیته اندازه‌ی زنجیر پلیمری، نوع و تعداد شاخه‌های موجود در زنجیر دخالت دارد.

 

انواع پلی اتیلن

 

  • UHMWPE

پلی‌اتیلن با وزن مولکولی بین سه تا ۶ میلیون را پلی‌اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا می‌نامند و با پلیمریزاسیون کاتالیست متالوسن تولید می‌کنند. این ماده از فرایند‌پذیری دشوارتری برخوردار بوده ولی خواص آن عالی است. این پلیمر هنگامی که از طریق تشعشع یا استفاده از مواد افزودنی شیمیایی، به‌کلی شبکه‌ای شود، دیگر گرمانرم نخواهد بود. این ماده با پخت حین قالب‌گیری یا بعد از آن یک گرماسخت واقعی با استحکام کششی، خواص الکتریکی و استحکام ضربه‌ی خوب در دامنه‌ی وسیعی از دماها خواهد بود. از این پلی‌اتیلن برای ساخت فیبرهای بسیار قوی استفاده می‌کنند تا جایگزین کولار (نوعی پلی‌آمید) در جلیقه‌های ضد‌گلوله کنند. همچنین صفحات بزرگ آن را می‌توان به جای زمین‌های اسکیت‌یخی استفاده کرد.

 

  • HDPE

این پلی‌اتیلن دارای زنجیر پلیمری بدون شاخه است بنابراین نیروی بین مولکولی در زنجیرها بالا و استحکام کششی آن بیشتر از بقیه‌ی پلی‌اتیلن‌ها است. شرایط واکنش و نوع کاتالیزور مورد استفاده در تولید پلی‌اتیلن HDPE، موثر است. برای تولید پلی‌اتیلن بدون شاخه معمولا از روش پلیمریزاسیون با کاتالیزور زیگلر-ناتا استفاده می‌شود.

 

  • LDPE

این پلی‌ اتیلن دارای زنجیری شاخه‌دار است بنابراین زنجیرهای LDPE نمی‌توانند بخوبی با یکدیگر پیوند برقرار کنند و دارای نیروی بین مولکولی ضعیف و استحکام کششی کمتری است. این نوع پلی ‌اتیلن معمولا با روش پلیمریزاسیون رادیکالی تولید می‌شود. از خصوصیات این پلیمر ، انعطاف‌پذیری و امکان تجزیه بوسیله میکروارگانیسم‌ها است.

 

  • LLDPE

این پلی ‌اتیلن یک پلیمر خطی با تعدادی شاخه‌های کوتاه است و معمولا از کوپلیمریزاسیون اتیلن با آلکن‌های بلند زنجیر ایجاد می‌شود.

 

  • MDPE

پلی‌اتیلن با دانسیته‌‌ی متوسط را MDPE می‌گویند.

 

پلی‌اتیلن کاربرد فراوانی در تولید انواع لوازم پلاستیکی مورد استفاده در آشپزخانه و صنایع غذایی دارد. از LDPE در تولید ظروف پلاستیکی سبک و همچنین کیسه‌های پلاستیکی استفاده می‌شود. HDPE، در تولید ظروف شیر و مایعات و انواع وسایل پلاستیکی آشپزخانه کاربرد دارد.

در تولید لوله‌های پلاستیکی و اتصالات لوله‌کشی معمولا از MDPE استفاده می‌کنند. LLDPE به‌ دلیل بالا بودن میزان انعطاف‌پذیری در تهیه‌ی انواع وسایل پلاستیکی انعطاف‌پذیر مانند لوله‌هایی با قابلیت خم شدن کاربرد دارد. اخیرا پژوهش‌های فراوانی در تولید پلی‌اتیلن‌هایی با زنجیر بلند و دارای شاخه‌های کوتاه انجام شده است. این پلی‌اتیلن‌ها در اصل HDPE با تعدادی شاخه‌های جانبی هستند و ترکیبی از استحکام HDPE و انعطاف‌پذیری LDPE را دارند.

 

 

۳. پلی وینیل کلراید (Polyvinyl Chloride)

 

پی‌وی‌سی (PVC) ز پلاستیک‌های شفاف و مقاوم در برابر ضربه و خوردگی است که بیشتر در کاربردهای ساختمانی و تجاری همچون لوله‌کشی، عایق‌کاری سیم‌های الکتریکی، بسته‌بندی‌های محکم مانند ظروف یک‌بار مصرف، لوله‌ها، کفپوش و قاب پنجره استفاده می‌شود.

بازیافت PVC سخت است و کمتر از یک درصد مواد ساخته‌شده از این نوع پلاستیک بازیافت می‌شوند. از جمله مزایا و خصوصیات پی‌وی‌سی نسبت به سایر پلاستیک‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• شکنندگی
• سفت و سخت (گرچه انواع مختلف پی‌وی‌سی بسیار انعطاف‌پذیر نیز طراحی شده‌اند)
• استحکام

 

۴. پلی‌پروپیلن (Polypropylene)

 

پلی‌پروپیلن نوعی پلاستیک با دوام است که می‌تواند در مقابل دماها و مواد مختلفی مقاومت نشان دهد. این پلاستیک نیمه‌شفاف و دارای سطحی با اصطحکاک پایین است، به خوبی با مایعات واکنش نشان نمی‌دهد، به‌راحتی آسیب‌های آن تعمیر می‌شود و مقاومت الکتریکی خوبی دارد (به‌عنوان مثال عایق الکتریکی خوبی است). همچنین پلی‌پروپیلن به‌دلیل انعطاف‌پذیری و سازگاری بالا از پرکاربردترین پلاستیک‌های بازار به حساب می‌آید.

از این پلاستیک در کاربردهای مختلف که شامل بسته‌بندی برای محصولات مصرفی، درپوش بطری‌های نوشیدنی، ظروف یک‌بار مصرف، بطری‌های ادویه، قطعات پلاستیکی برای صنعت خودرو، به‌خصوص ابزاری مانند لولای زنده و منسوجات استفاده می‌‌شود. در حال حاضر تنها ۳ درصد محصولات پلی‌پروپیلن در ایالات‌متحده بازیافت می‌شوند. از جمله مزایا و خصوصیات پلی‌پروپیلن نسبت به سایر پلاستیک‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• استفاده در لولای زنده
• تولید آسان

 

۵. پلی‌کربنات (Polycarbonate)

 

پلی کربنات یک ماده شفاف است که به دلیل بالا بودن مقاومت آن در برابر ضربه نسبت به سایر پلاستیک‌ها شناخته شده است. این پلاستیک در گلخانه‌ها که به هر دو قابلیت انتقال بالا و استحکام بالا نیاز دارند و همچنین در وسایل ضدشورش پلیس، استفاده می‌شود. از برخی کاربردهای این پلاستیک می‌توان به استفاده در عینک‌های آفتابی، پوشش استخر، انواع نورگیرها و شیشه‌های نشکن اشاره کرد. از مزایا و خصوصیات پلی‌کربنات نسبت به سایر پلاستیک‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• شفاف
• استحکام بالا

 

۶. اسید پلی‌لاکتیک (Polylactic Acid)

 

اسید پلی‌لاکتیک نسبت به سایر پلاستیک‌های دیگر این لیست منحصربه‌فرد است زیرا از زیست‌توده به جای نفت مشتق شده است و به همین دلیل بسیار بهتر از مواد پلاستیکی سنتی تجزیه می‌شود. برخی کاربردهای این نوع پلاستیک شامل لیوان‌ها و ظروف قابل تجزیه، بسته‌بندی‌های مواد غذایی، چاپ سه‌بعدی، بطری‌ها و برخی ابزار پزشکی است. از مزایا و خصوصیات اسید پلی‌لاکتیک نسبت به سایر پلاستیک‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• تجزیه‌پذیری
• امکان چاپ سه‌بعدی

 

۷. پلی‌استایرن (Polystyrene)

 

پلی‌استایرن نوعی پلاستیک همه‌کاره است که می‌تواند محکم و شفاف یا به فرم فوم مات تولید شود. از این پلاستیک به‌صورت گسترده در بسته‌بندی‌ها تحت نام تجاری استیروفوم استفاده می‌شود. از جمله کاربردهای آن می‌توان به ظروف یک‌بار مصرف مثل بشقاب‌ها، فنجان، کارد و چنگال، عایق ساختمانی و به عنوان یک ماده‌ی شفاف طبیعی برای تولید درب نوشابه‌های غیر الکلی یا ابزار پزشکی مانند لوله‌های آزمایش یا ظروف پتری اشاره کرد. از دیگر مزایا و خصوصیات پلی‌استایرن نسبت به سایر پلاستیک‌ها می توان به استفاده از آن در کاربردهای فوم اشاره کرد. این پلاستیک برای بازیافت چندان مورد توجه قرار نمی‌گیرد.

 

۸. آکریلیک (Acrylic)

 

آکریلیک بیشتر به دلیل کاربرد آن در ساخت دستگاه‌های نوری شناخته شده است. این ماده به‌شدت شفاف، مقاوم در برابر خراش و سایش، مقاوم در مقابل گلوله و اشعه‌ی UV است و در صورتی که بشکند احتمال این که به بافت‌‌های حساس نزدیک آن از جمله پوست یا چشم آسیب برساند کمتر است. مقاوم بودن اکریلیک ۱۷ برابر بیشتر از شیشه بوده و نگهداری آن راحت‌تر است.

برخی کاربردهای آکریلیک عبارتند از: استفاده در ساخت آکواریوم، لنز چراغ‌های بیرونی خودرو، وان حمام، سینک، لنزهای چشمی و مواد ترمیم‌کننده‌ی دندان. از مزایا و خصوصیات آکریلیک نسبت به سایر پلاستیک‌ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• شفاف
• ضد خش

 

 

۹. استال (Acetal)

 

استال یا پلی‌اکسی‌متیلن (POM)، یک پلاستیک مستحکم کششی بسیار بالا با خاصیت ضداصطحکاک است که به دلیل مقاومت بالایش در برابر گرما، سایش، آب و ترکیبات شیمیایی شناخته شده است. ضریب اصطحکاک پایین به همراه سایر خصوصیات این پلاستیک باعث شده است از آن در کاربردهایی مانندچرخ‌دنده استفاده شود، همچنین در ساخت فنر، قطعات پمپ، قطعات ماشین آلات صنعتی، ساخت دستگیره، نساجی، خودروسازی، ساخت لوازم خانگی، هواکش و غیره کاربرد دارد. از جمله مزایا و خصوصیات استال نسبت به سایر پلاستیک‌ها می‌توان به اصطحکاک پایین آن اشاره کرد.

 

۱۰. نایلون (Nylon)

 

نایلون از انواع پلاستیک پر کاربردی ست که به‌صورت گسترده در زمینه‌های مختلف از جمله پوشاک، تقویت‌کننده مواد پلاستیکی مانند لاستیک اتومبیل، در وسایل نقلیه و تجهیزات مکانیکی و همچنین به عنوان طناب یا نخ استفاده می‌شود. نایلون به دلیل استحکام بالا، مقاوم بودن در برابر دمای بالا و سازگاری شیمیایی زیادی که نسبت به سایر پلاستیک‌ها دارد به عنوان جایگزینی برای فلزات کم مقاومت در کاربردهایی مانند موتورهای ماشین نیز استفاده می‌شود. از جمله مزایا و خصوصیات نایلون نسبت به سایر پلاستیک‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• استحکام بالا
• مقاومت گرمایی

 

 

۱۱. آکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS)

 

ABS پلاستیکی مقاوم، منعطف، براق، با قابلیت پردازش بالا است که در برابر مواد شیمیایی فاسدکننده و ضربه‌های فیزیکی بسیار مقاوم است. به‌ سادگی می توان از آن استفاده کرد، به ‌راحتی در دسترس است و درجه دمای ذوب پایینی دارد که باعث می‌شود بتوان از آن در چاپ سه‌بعدی استفاده کرد. هزینه‌ی تولید این پلاستیک نسبتا کم است و اغلب در صنایع خودروسازی و سردکننده‌ها استفاده می‌شود.

برخی کاربردهای دیگر آکریلونیتریل بوتادین استایرن، شامل استفاده از آن در ساخت جعبه، سرپوش‌های محافظ، چمدان و اسباب‌بازی کودکان است. از جمله مزایا و خصوصیات ABS نسبت به سایر پلاستیک‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• مقاوم در برابر ضربه
• دسترسی ساده
• تولید راحت
• انتخاب اول برای چاپ سه‌بعدی

 

منبع این نوشته: وب سایت زومیت – نویسنده: جمشید اللهویردی پور

 

 

 

 

ارسال دیدگاه